Равновесие сочлененной системы тел под действием плоской системы сил
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Равновесие сочлененной системы тел под действием плоской системы сил
Определить реакции опор и внутренних связей системы тел, находящейся в равновесии под действием заданной активной нагрузки.
Исходные данные
Вариант M, кГ
F, кГ
qmax, кГ/м
AB, м
BC, м
CD, м
DE, м
2.5
6000
1100
600
3
3
2
4
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
XA=861,72 кГ. YA=-1286,04 кГ (направлена противоположно). XE=238,28 кГ. YE=1286,04 кГ. XC=XC'=-861,72 кГ (направлена противоположно). YC=YC'=-1286,04 кГ (направлена противоположно). RA=1548,05 кГ. RE=1307,93 кГ.
Решение
Построим конструкцию в масштабе (рис.1).
Система двух тел 1 и 2 соединена в точке C цилиндрическим шарниром (рис. 1).
-2851154756785C
Рис. 1. Составная конструкция.
Исходный рисунок.
M
45°
A
B
qmax
D
F
qmax
45°
00C
Рис. 1. Составная конструкция.
Исходный рисунок.
M
45°
A
B
qmax
D
F
qmax
45°
Составляем расчетную схему, для чего составную конструкцию разрезаем по внутренней связи в узле соединения C на две составные части. После этого рассмотрим равновесие каждого твердого тела в отдельности. Шарнирные опоры заменяем их реакциями. Распределенные нагрузки заменим сосредоточенными силами
Q1=Q2=qmax∙AB2=600∙32=900 кГ.
приложенных в точках B1 и B2 соответственно, на расстоянии по 1 м от точки B (см. рис. 2).
Все расчеты выполним в заданных технических единицах.
После расчленения составной конструкции получим тела AC'и CE (рис
. 2, а, б). Рассмотрим равновесие каждой из этих тел.
Для тела AC' составим уравнения равновесия:
Fix=0: -XA-XC'-Q2cos45°+Q1cos45°=0. (1)
Fiy=0: YA-YC'+Q2sin45°-Q1sin45°=0. (2)
mAFi=0:
Q2∙B2A-Q1∙B1A+XC'∙AC'sin45°-YC∙AC'cos45°=0; (3)
Для тела CE также составим уравнения равновесия:
Fix=0: XC-XE+F=0. (4)
Fiy=0: YC+YE=0. (5)
mEFi=0:
-F∙DEsin45°-M-XC∙CEsin45°-YC∙CEcos45°=0; (6)
Кроме того, по аксиоме равенства действия и противодействия (по III закону Ньютона)
-XC'=XC
XC=XC' (7)
-YC'=YC
YC=YC' (8)
Решим полученную систему уравнений (1)…(8).
247653810C'
M
45°
A
B
Q1
D
F
45°
C
Q2
YA
XA
YC
XC
XC'
YC'
YE
XE
E
Рис. 2. Составная конструкция.
Расчетная схема.
1 м
1 м
B2
B1
O
y
x
а)
б)
00C'
M
45°
A
B
Q1
D
F
45°
C
Q2
YA
XA
YC
XC
XC'
YC'
YE
XE
E
Рис